И2Ч

K?.7S

Рис. 2.3.3. Измерительная схема для кремниевого датчика температуры KTY 81 (Re).

С помощью двух резисторов Ri и R2, включенных по* следовательно с кремниевым датчиком.

Интегральные датчики температуры

Представителем предварительно калиброванных интегральных датчиков температуры является кремниевый датчик типа STP 35 фирмы Texas Instruments. На рис. 2.3.5 показана схема внутренних соединений датчика, изготовленного на основе биполярной техники. Вся схема этого монолитного интегрального датчика помещена в корпус ТО-92. В данном случае в качестве измеряемой величины используется напряжение f/fifi между базой и эмиттером кремниевого транзистора, которое при известной ширине запрещенной

и повышается усилителем до 50 мВ/°С на выходе. В диапазоне измерений О.-ШОХ в этом случае получается аналоговый сигнал от О до 5 В.

Приведенная на рис. 2.3.4 схема формирования сигнала дает на выходе импульс напряжения, длительность которого зависит от температуры. Диапазон измерений от -28 до +99 Х линеаризируется

+д ГИ кремниевый, /И датчик

Г D

ВС 558

О о

гга

390к

56К

с i32,Zi(

ii: ЗЗСяф

Up-4,5 В

2 1 I i i I

ЮнФ

1/2LM3391 I I

Выход

L I

Рис. 2.3.4. Измерительная схема с импульсным выходным сигналом (цифровым), длительность которого зависит от температуры.

-о Чес

Балансировка

-о Macc£t~.

Рис. 2.3.5. Схема внутренних соединений кремниевого датчика температуры STP 35 фирмы Texas Instruments.

зоны описывается уравнением

где -ширина запрещенной зоны, /с - плотность тока, k - постоянная Больцмана, е - элементарный заряд (1,602-!0- Кл), п - козффищ^ент, характеризующий температурную зависимость диффузии носителей заряда.

-40 -25

25 5С Т,°С

Рис. 2.3.6. Схема включения и характеристика интегрального датчика температуры STP 35: C/out - выходное напряжение.

Измерительные схемы с датчиками этого типа выполняются чрезвычайно просто (рис. 2.3.6). С помощью добавочного сопротивления R\ устанавливается максимальный ток, меньший 5 мА, чтобы ограничить самонагрев датчика. Рабочее напряжение не нуждается в стабилизации и мох<ет находиться в диапазоне от 6 до 24 В. В этом случае чувствительность измеряемого на выходе напряжения составляет 10 мВ/°С. Усиленное в 100 раз выходное напряжение показывает абсолютную температуру по шкале Кельвина (0°С = 273 К и 20°С = 293 К). Датчики могут быть изготовлены разных классов точности в зависимости от некомпенсированной погрешности в измерении температуры.

Оптимальный выбор (рис. 2.3.7) добавочного со- противления Ra зависит от диапазона измерения температуры ДГ = Jmax-Тт\п И СОПрОТИВЛеНИЯ НагруЗКН